11. Загрязнение атмосферного воздуха

Вопрос о воздействии человека на атмосферу находится в центре внимания экологов всего мира, так как крупнейшие гло­бальные экологические проблемы современности — «парнико­вый эффект», нарушение озонового слоя, выпадение кислот­ных дождей, связаны именно с антропогенным загрязнением атмосферы.

Под атмосферным воздухом понимают жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой есте­ственную смесь газов атмосферы и находящийся за пределами жилых, производственных и иных помещений (Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха» от 02.04.99 г.). Охрана атмосфер­ного воздуха — ключевая проблема оздоровления окружающей природной среды.

Под загрязнением атмосферного воздуха следует понимать любое изменение его состава и свойств, которое оказывает не­гативное воздействие на здоровье человека и животных, со­стояние растений и экосистем. Оно может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).

Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами. К ним относятся: вулканическая деятельность, вет­ровая эрозия, массовое цветение растений, дым от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение связано с выбросом загрязняющих веществ в результате деятельности че­ловека. По масштабам оно значительно превосходит природ­ное загрязнение воздуха и может быть местным, характери­зующимся повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, район и др.), региональ­ным — когда под воздействие попадают большие пространства планеты, и глобальным — это изменения во всей атмосфере.

По агрегатному состоянию выбросы вредных веществ в ат­мосферу классифицируются на:

1) газообразные (диоксид се­ры, оксиды азота, оксид углерода, углеводороды и др.);

2) жид­кие (кислоты, щелочи, растворы солей и др.);

3) твердые (кан­церогенные вещества, свинец и его соединения, органическая и неорганическая пыль, сажа, смолистые вещества и пр.).

Главные антропогенные загрязнители (поллюганты) атмо­сферного воздуха, на долю которых приходится около 98% в общем объеме выбросов вредных веществ, — диоксид серы (SO.,), диоксид азота (NO₂), оксид углерода (СО), и твердые частицы. Именно концентрации главных загрязнителей наибо­лее часто превышают допустимые уровни во многих городах России. Суммарный мировой выброс в атмосферу главных за­грязнителей (поллютантов) в 1990 г. составил 401 млн. т, а в России в 1991 г. — 26,2 млн. т. Но помимо них, в атмосфере городов и поселков наблюдается еще более 70 наименований вредных веществ: свинец, ртуть, кадмий и другие тяжелые ме­таллы (источники выброса: автомобили, плавильные заводы и др.); углеводороды (C_nH_m), среди них наиболее опасен бенз(а)пирен, обладающий канцерогенным действием (выхлопные га­зы, топка котлов и др.), альдегиды и в первую очередь фор­мальдегид, сероводород, токсичные летучие растворители (бен­зины, спирты, эфиры) и др. В настоящее время воздействие канцерогенных факторов атмосферного воздуха испытывают миллионы людей.

Наиболее опасное загрязнение атмосферы — радиоактив­ное, обусловленное в основном глобально распределенными долгоживущими радиоактивными изотопами — продуктами проводившихся испытаний ядерного оружия и с действующих атомных станций. Особое место занимают вы­бросы радиоактивных веществ в результате аварии четвертого блока на Чернобыльской АЭС в 1986 г., их суммарный выброс в атмосферу составил 77 кг (при атомном взрыве над Хироси­мой их образовалось лишь 740 г).

В целом, если судить по официальным данным на 2001 г., уровень загрязнения атмосферного воздуха, особенно в городах России, несмотря на значительный спад производства, остается высоким, что, прежде всего, связывают с увеличением количе­ства автомобилей. Так, только в 2001 г. суммарный выброс заг­рязняющих веществ в атмосферу составил 41,8 млн. т.

12. . Главнейшие источники загрязнения атмосферы

В настоящее время основной вклад в загрязнение атмосфер­ного воздуха на территории России вносят следующие отрас­ли: теплоэнергетика (тепловые и атомные электростанции, про­мышленные и городские котельные и др.), автотранспорт, пред­приятия черной и цветной металлургии, нефтедобычи и нефтехимии, машиностроение, производство стройматериалов и т. д. Объем энергетических выбросов очень велик. Так, современ­ная теплоэлектростанция мощностью 2,4 млн. кВт расходует до 20 тыс. т угля в сутки и выбрасывает в атмосферу в сутки 680 т SO₂ и SO₃; 120—140 т твердых частиц (зола, пыль, сажа); 200 т оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает вы­бросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологично газовое топливо, которое в 3 раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в 5 раз меньше, чем уголь. Еще более экологична в период беза­варийной работы АЭС, но тем не менее она загрязняет воздух такими токсичными веществами, как радиоактивный йод, ра­диоактивные инертные газы и аэрозоли. Огромную потенци­альную опасность представляют отходы ядерного топлива и аварии атомного реактора.

Черная и цветная металлургия. При выплавке только од­ной тонны стали в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксида серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как сви­нец, фосфор, марганец, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства улетучиваются парогазовые смеси из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержа­щих вредные вещества, отмечаются на заводах цветной метал­лургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфид­ных руд, при производстве алюминия и др.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли ввиду своей весьма высокой токсичности, значительного разнообра­зия и концентрированности представляют значительную угро­зу для человека и всей биоты: оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота), хлористые со­единения, сероводород, неорганическая пыль и т.п. На пред­приятиях химической и нефтехимической промышленности на­копилось 12 млн. т отходов, значительная часть из которых от­носится к категории опасных.

Выбросы автотранспорта. В мире — несколько сот мил­лионов автомобилей, которые сжигают огромное количество нефтепродуктов, существенно загрязняя атмосферный воздух, особенно в крупных городах. В России суммарный выброс заг­рязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта составил более 35% от общей суммы выбросов. Выхлопные газы двига­телей внутреннего сгорания содержат огромное количество ток­сичных соединений: бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (из этилиро­ванного бензина). Ежегодно мировой парк автотранспорта выб­расывает в атмосферу свыше 0,4 млн т свинца.

Интенсивное загрязнение атмосферного воздуха отмечает­ся также при добыче и переработке минерального сырья, на нефте- и газоперерабатывающих заводах, при выбросе пыли и газов из подземных горных выработок, при сжигании мусора и горении пород в отвалах и т.д. В сельских районах очагами загрязнения воздуха являются животноводческие фермы, про­мышленные комплексы по производству мяса, распыление пес­тицидов и т.д.

Передвижение загрязнителей в атмосфере «не соблюдает госграниц», т. е. трансгранично. Под трансграничными загряз­нениями понимают загрязнения, перенесенные с территории одной страны на площадь другой. Только в 1994 г. на европей­скую часть России из-за невыгодного ее географического поло­жения выпало 1204 тыс. т соединений серы от Украины, Германии, Польши и других стран. В то же время в других стра­нах от российских источников загрязнения выпало только 190 тыс. т серы, т.е. в 6,3 раза меньше.